Между тем, в Петрограде, вечером 3 июля демонстранты, разделившись на две колонны, направились к резиденциям обеих ветвей власти – Таврическому (Петроградский Совет) и Мариинскому (Временное правительство) дворцам. Главные лозунги дня – «Долой Временное правительство!» и «Вся власть Совету рабочих и солдатских депутатов!».

Основные силы «восставших» (в частности, солдаты 1-го пулеметного полка) сосредоточились вокруг Таврического дворца, где заседал исполком столичного Совета, а также на Невском проспекте. Представители исполкома заверили демонстрантов в том, что их политические требования будут рассмотрены на следующий день, и призывали их разойтись, однако рабочие и солдаты выразили готовность ждать, «требуя к утру осуществить передачу власти Совету Р. и С.Д.» тем более бесполезно. Около 9 часов вечера пулеметчики при оружии сами появились возле здания, где проходила общегородская конференция большевиков, и призывы большевистских ораторов вернуться в казармы встретили гневными криками «Долой!».

Около 11 вечера, когда колонны демонстрантов проходили мимо Гостиного двора, впереди раздался взрыв ручной гранаты и началась стрельба. Сразу застрочили пулеметы. Солдаты открыли ответный огонь. Были убитые и раненые. «Изучение всей массы взаимоисключающих друг друга газетных сообщений, документов и мемуаров, – заключал американский историк Алекс Рабинович, – наводит на мысль, что, вероятнее всего, в этом в равной степени повинны все воинственно настроенные демонстранты, провокаторы, правые элементы, а подчас и просто паника и неразбериха».

«К 11 часам вечера, – вспоминал Я.М. Свердлов, – выяснилось, что нет возможности удержать ни солдат, ни рабочих. Получились сведения о выступлении Московского полка, Гренадерского, 180-го полка и др. (Более точно: Московского гренадерского, 180-го, а также Павловского, 1-го запасного полка и 6-го саперного батальона – ПР), Путиловского завода, завода «Вулкан», заводов Выборгской стороны и т. д., выяснилось, что движение масс уже вышло из берегов. Тогда, и только тогда, конференция в 11 часов 40 минут вечера приняла резолюцию, призывающую к организованной мирной демонстрации солдат и рабочих. Аналогичное решение было принято почти в то же время и ЦК». Символом «догоняющей» тактики большевистского руководства стала «Правда», вышедшая 4 июля с белой полосой на первой странице: заметку о «не-выступлении» редакторы отозвали, а воззвание с призывом к «мирной и организованной демонстрации» опубликовать не успели.